中小口径次镜支撑结构的动力学性能分析

针对口径在800mm以内的中小口径次镜支撑结构,采用有限元分析方法,利用Ansys软件时其梁片的厚度、长度及在支撑结构中的位置进行了一阶谐振频率及轴向变形分析.仿真结果表明在遮拦比一致的情况下,系统口径的增加导致次镜支撑结构的一阶谐振频率下降很快.当口径较小时,不同支撑结构的刚度都较好,由此引起结构谐振频率变化不大但都能很好的满足要求,因此可以选择加工工艺最简单的结构.而当口径较大时,不同结构的谐振频率差别较大,其中最高的为四翼偏置结构,但在不同口径时,几种结构的谐振频率的数值变化规律是相同的.当口径超过650mm时改变梁片厚度,结构的一阶谐振频率会相应变化,其中变化最大的为三翼对称结构,对相同的梁片厚度四翼偏置结构的谐振频率最高且轴向变形最小.     

超光滑光学基底表面原子力显微镜测试方法

原子力显微镜(AFM)是评价亚纳米级表面粗糙度σRMS最主要的测试仪器,但其测试结果会因采样条件(采样间距、采样点数)及测量点位置变化而改变。以AFM测试超光滑光学基底随机表面为例,应用累积功率谱理论建立了确定合理采样条件的方法,避免了采样条件选取不当带来的数据丢失或冗余;通过全局优化选取测量点和局部优化选取测量点相结合,降低了样品表面区域性差异给测试结果带来的不确定性,并大大减少了获得可靠测试结果所需的测试量。上述工作为超光滑光学基底AFM测试提供了有效方案。     

基于Interleave和微谐振环的32信道波分复用器特性

对结合interleave滤波器的1×32信道垂直耦合双环谐振波分复用器件的传输特性进行了研究,得到了器件的光学传递函数公式,对器件的参数、光谱响应、分波光谱、插入损耗以及信道间的串扰进行了数值模拟和优化.分析结果表明,通过在微环谐振波分复用器件的前端增加interleave滤波器,使信道间的串扰降低了14 dB,并且改善了器件的输出光谱形状,提高了器件的信道复用密度;同时,由于采用了在同一基片上集成,保证了器件的低插入损耗.通过参数优化,得到了中心波长为1 550 nm、波长间隔为0.4 nm、3 dB带宽为0.21 nm、插入损耗低于1.1 dB和串扰低于-32 dB的32信道密集波分复用器(DWDM).     

a-SiNxOy∶Er3+薄膜的光致发光

采用射频(RF)反应共溅射法制备了a-SiOxNy∶Er3+薄膜,在不同温度下进行退火处理,并测量了样品的可见及红外发光PL谱,观察到Er3+在550nm、525nm和1532nm的发光以及基质在620nm和720nm的发光.发现退火能明显增强Er3+的发光且对可见和红外发光的影响不同,讨论了退火明显增强Er3+发光及退火对可见和红外发光影响不同的机理.测量了Er3+可见发光的变温PL谱,讨论了退火对Er3+不同能级辐射跃迁几率的影响.根据基质发光随退火温度的变化,分析了基质发光峰的起源.     

新型2×2聚合物波导垂直耦合器的研究

对2×2聚合物波导垂直耦合器的理论设计和制作过程进行了研究.首先,利用光束传播法(BPM)设计并研究了垂直耦合器的关键参数(交叉角、垂直耦合层厚度)与耦合效率和消光比之间的关系.模拟结果表明,耦合效率最高为93%,消光比最高为29dB.其次,利用标准光刻工艺制作了波导尺寸为4×4 μm,垂直耦合层厚度为2μm,相对交叉角为1.0°的聚合物波导垂直耦合器.实验结果表明,采用聚合物制备波导垂直耦合器,具有工艺简单、灵活的优点.     

聚合物双环谐振滤波器的研究

设计了一种基于多模干涉(MMI)耦合输入/输出结构的跑道型双微环串联谐振滤波器,并采用紫外光敏聚合物材料SU-8作波导芯层,聚合物CYTOP为下包层,在硅基底上完成了器件的制备.器件的波导端面尺寸为2 μm×1 μm,与设计值相符,扫描电镜显示所制备的器件波导侧壁陡直度较高.直波导传输损耗的测试结果表明,在1550 nm波长,直波导传输损耗约为2.0 dB/cm.测试并获得了多模干涉结构和器件的通光及输出光谱图\.测试结果表明,MMI结构在较宽的波长范围内实现了接近50∶50的功分比,微环谐振滤波器的通光性能良好,实现了滤波功能,器件的自由光谱区FSR实际值约为0.94 nm,与设计参数值很接近.研究结果表明采用聚合物SU-8制备小波导尺寸微环谐振器的器件简便可行.     

光纤温度传感器的研究和应用

分析了光纤温度传感器在温度探测中的优势,综述了光纤温度传感器的发展现状和应用.分别介绍了分布式光纤温度传感器、光纤光栅温度传感器、干涉型光纤温度传感器、光纤荧光温度传感器和基于弯曲损耗的光纤温度传感器的工作原理和研究现状,详细介绍了各种传感器的特点及各自的研究方向.     

离子束溅射制备“日盲”紫外诱导透射滤光片

对“日盲”紫外诱导透射滤光片进行了理论设计与分析,并分别优化了离子束溅射法沉积ZrO2、SiO2和Al薄膜的工艺.利用反射与透射光谱反演获得了ZrO2和SiO2薄膜的光学常数,并由JGS1/SiO2/Al/SiO2/air (SAS)样品的变角度椭偏光谱反演精确获得了Al薄膜的光学常数.在此基础上,采用离子束溅射沉积方...     

193nm光学薄膜激光量热吸收测试及系统校正

高精度测量薄膜的吸收系数对于激光光学薄膜研究具有重大意义,而激光量热计是一种可靠灵敏的光学器件吸收测量工具。本文介绍了激光量热计的基本原理与实验装置。考虑到193nm波段的测量应用,讨论了系统的校正操作,包括能量探测器、样品热容、温度漂移、杂散光及热传导校正,以提高测量精度。     

用于传感的聚合物微谐振环的研制

对一种用于传感的聚合物微谐振环进行了研制.器件为多模耦合器结构,作为微谐振环的输入/输出耦合结构.微谐振环采用跑道形结构.首先分析了器件的原理,给出了器件的优化设计参数.采用紫外光敏材料SU-8和CYTOP作为波导芯层和下包层材料,制作了上述结构的微谐振环器件,并进行了测试.扫描电镜的结果显示,所制备器件的整体形貌比较清晰,波导结构均匀光滑,侧壁陡直度较高.采用截断法测得单模直波导的传输损耗约为2.2 dBcm.对多模耦合器(MMI)结构和弯曲波导的测试表明,MMI结构在较宽的波长范围内实现了接近50:50的功分比,且损耗较低,而纯弯曲波导结构的通光性能良好.测量得到的器件谐振输出光谱表明,器件在主谐振峰处的插入损耗约为38dB,自由光谱区(FSR)约为1.87nm.过数据处理分析得到弯曲波导的传输损耗约为5.2 dB/cm.提出了进一步降低器件损耗、改善器件性能的措施.